(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界の存在下に電気エネルギー放出を使用して電磁力を生成することにより、アモルファス金属を急速に加熱及び成形する方法において、
アモルファス金属の少なくとも１つのサンプルであって、実質的に均一な断面を有するサンプルを提供する工程と、
前記少なくとも１つのサンプルのそれぞれを通して電界軸に沿って均一に電気エネルギー量子を放出させて、当該サンプル全体を均一に、前記アモルファス金属の粘度が１Ｐａ−ｓから１０5Ｐａ−ｓの間に収まるような加工温度へ加熱する工程と、
前記電界軸に対して横断方向の静磁界を印加し、電磁変形力を生成して、熱せられた前記サンプルを成形する工程と、
前記物品を前記アモルファス金属のガラス転移温度より下の温度へ冷却してアモルファス物品を作製する工程と、から成る方法。
【請求項２】
前記電気エネルギー量子を放出する工程は、前記少なくとも１つのサンプルのそれぞれの互いに反対側の端へ接続されている少なくとも２つの電極を通して起こり、前記サンプルの長手方向の長さに沿って磁界を生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電気エネルギー量子は、コンデンサを放電させることによって送出される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記電気エネルギー量子は、少なくとも１００ジュールであり、放電時定数は１０μｓから１０ｍｓの間である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記サンプルの前記加熱及び成形は、１００μｓから１ｓまでの間の時間で完遂される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記加熱工程と前記成形工程のどちらか少なくとも一方の工程中に、前記電気エネルギー量子の強度を変化させる工程を更に含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記変化させる工程は、追加のエネルギー量子を放出させるのに先立って、前記サンプルに先行パルスを生成する工程を含んでおり、
前記先行パルスのエネルギーは、前記サンプルの界面での温度を前記アモルファス金属のガラス転移温度より上へ上昇させるのに十分であり、
前記追加のエネルギー量子は、前記先行パルスの電流よりも低い強度で放出され、前記磁界と相互作用して熱せられた前記サンプルを成形できるだけの電磁力を生成するのに十分なエネルギーを放出させる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記磁界は、前記追加のエネルギー量子の放出と同調して電磁石を作動させることによって誘起される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記サンプルは、ロッド、シート、円柱、及び立方体、から成る群より選択された形状を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記磁界は、前記電界軸との関係において、前記電磁変形力が当該電界の軸に垂直に形成されるように配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記磁界は、永久磁石と電磁石から成る群より選択された少なくとも１つの磁気源によって形成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記永久磁石は、鉄‐ネオジウム‐ボロン磁石及びサマリウム‐コバルト磁石から成る群より選択されている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記磁界は、複数の磁気源の合同作用により形成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の磁気源は、前記電界軸に対して異なった角度に配置されている、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
３次元金型空洞を有する成形工具を、前記サンプルに近接して提供する工程を更に含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記変形力が熱せられた前記アモルファス金属を推し進めて、金型、ダイ、押出ダイ、射出金型、スタンプ、及びローラー、からなる群より選択された成形工具と接触させるように、成形工具を前記サンプルに近接して提供する工程を更に含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記成形工具は、好適には前記アモルファス金属のガラス転移温度付近の温度へ加熱されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記成形工具は、少なくとも部分的には磁性材料から形成されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記成形工具は、一対の平行ローラーであり、前記磁界は、前記サンプルが前記ローラーの間を推し進められてアモルファスシート物品を形成するように、前記サンプルに垂直に且つ前記ローラーの軸によって画定される平面に平行に印加される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
細長いサンプルを提供する工程と、
前記サンプルを少なくとも２つの軸に沿って、非導電性格納部材によって形成されている導通路内に閉じ込める工程と、
前記エネルギー量子を、前記サンプルの幅を横切って放出させる工程と、
変形力を前記サンプルの長さに沿って印加して当該サンプルに圧力勾配を作り出し、その結果、熱せられた前記サンプルが前記導通路に沿って推し進められて成形工具の中へ射出されるようにする工程と、を更に含んでいる、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記成形工具は、ダイか又は金型のどちらか一方である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
磁界の存在下に電気エネルギー放出を使用して電磁力を生成することにより、アモルファス金属を急速に加熱及び成形するための電磁形成装置において、
モルファス金属の少なくとも１つのサンプルであって、実質的に均一な断面を有するサンプルと、
電気エネルギーの源と、
前記電気エネルギーの源を前記アモルファス金属のサンプルへ相互接続する少なくとも２つの電極であって、前記電極は、当該電極と前記サンプルの間に実質的に均一な接続が形成されるように当該サンプルへ取り付けられており、前記電気エネルギーの源は、電界軸に沿って、前記サンプル全体を前記アモルファス金属の粘度が１Ｐａ−ｓから１０5Ｐａ−ｓの間に収まるような加工温度へ均一に加熱するのに十分な電気エネルギー量子を発生させることができる、少なくとも２つの電極と、
前記電界軸を横断する方向に静磁界が発生するように配置されている静磁界源と、を備えており、
前記静磁界は前記電気エネルギー量子と協働で、熱せられた前記サンプルを成形物品へ形成するのに十分な電磁変形力を生成することができる、装置。
【請求項２３】
前記サンプルの接触面は平坦で平行である、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも２つの電極は、前記少なくとも１つのサンプルのそれぞれの互いに反対側の端へ接続されており、前記サンプルの長手方向の長さに沿って電界を生成する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記電気エネルギー量子は、コンデンサを放電させることによって送出される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記電気エネルギー量子は、少なくとも１００Ｊであり、放電時定数は１０μｓから１０ｍｓの間である、請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
前記サンプルの前記加熱及び成形は、１００μｓから１ｓまでの間の時間で完遂される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
前記電気エネルギーの源と信号通信している制御装置であって、前記加熱工程と前記成形工程のどちらか少なくとも一方の工程中に、前記電気エネルギー量子の強度を変化させることのできる制御装置を更に備えている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２９】
前記制御装置は、追加のエネルギー量子を放出させるのに先立って、前記サンプルに先行パルスを生成することができ、
前記先行パルスのエネルギーは、前記サンプルの界面での温度を前記アモルファス金属のガラス転移温度より上へ上昇させるのに十分であり、
前記追加のエネルギー量子は、前記先行パルスの電流よりも低い強度で放出され、前記磁界と相互作用して熱せられた前記サンプルを成形できるだけの電磁力を生成するのに十分なエネルギーを放出させる、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記磁界は、前記追加のエネルギー量子の放出と同調して電磁石を作動させることによって誘起される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記サンプルは、ロッド、シート、円柱、及び立方体、から成る群より選択された形状を有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項３２】
前記磁界は、前記電界軸との関係において、前記電磁変形力が当該電界の軸に垂直に形成されるように配置されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項３３】
前記磁界は、永久磁石と電磁石から成る群より選択された少なくとも１つの磁気源によって形成されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項３４】
前記永久磁石は、鉄‐ネオジウム‐ボロン磁石及びサマリウム‐コバルト磁石から成る群より選択されている、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記磁界は、複数の磁気源の合同作用により形成されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項３６】
前記複数の磁気源は、前記電界軸に対して異なった角度に配置されている、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記電磁変形力が前記アモルファス金属を推し進めて成形工具と接触させるように、前記サンプルに近接して、３次元金型空洞を有する成形工具を更に備えている、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
前記変形力が熱せられた前記アモルファス金属を推し進めて、金型、ダイ、押出ダイ、射出金型、スタンプ、及びローラー、からなる群より選択された成形工具と接触させるように、前記サンプルに近接して成形工具を更に備えている、請求項２２に記載の装置。
【請求項３９】
前記成形工具は、好適には前記アモルファス金属のガラス転移温度付近の温度へ加熱されている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記成形工具は、少なくとも部分的には磁性材料から形成されている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】
前記成形工具は、一対の平行ローラーであり、前記磁界は、前記サンプルが前記ローラーの間を推し進められてアモルファスシート物品を形成するように、前記サンプルに垂直に且つ前記ローラーの軸によって画定される平面に平行に印加される、請求項３８に記載の装置。
【請求項４２】
前記サンプルが配置される非導電性の格納導通路であって、当該サンプルを少なくとも２つの軸に沿って閉じ込める格納導通路を更に備えており、
前記電気エネルギーの源は、前記エネルギー量子が前記サンプルの幅を横切って放出されるように配置されており、前記磁気源は、前記電磁変形力が前記サンプルの長さに沿って印加され当該サンプルに圧力勾配を作り出し、その結果、熱せられた前記サンプルが前記導通路に沿って推し進められて成形工具の中へ射出されるように配置されている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４３】
前記成形工具は、ダイか又は金型のどちらか一方である、請求項４２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には金属ガラスを形成する新規性のある方法に関し、より厳密には、急速コンデンサ放電加熱と磁界を使用して電磁形成力を印加させる、金属ガラスを形成するための加工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アモルファス材料は、高強度、高弾性、高耐食性、及び融解状態からの高い加工性の固有の組合せを有する工業材料の新分類である。アモルファス材料は、それらの原子構造が従来の結晶質合金の原子構造に典型的な長範囲に規則性のあるパターンを欠いている点で従来の結晶質合金とは異なる。アモルファス材料は、一般的に、溶融合金を、結晶相の溶融温度（又は熱力学的溶融温度）より上からアモルファス相の「ガラス転移温度」より下へ、合金結晶の核生成及び成長が回避されるように「十分に急速な」冷却速度で冷却することによって、加工及び形成される。そのため、アモルファス合金の加工方法には、常に、アモルファス相の形成を確約するための「臨界冷却速度」とも呼ばれる「十分に急速な冷却速度」を定量化することが関わっていた。
【０００３】
初期のアモルファス材料では「臨界冷却速度」は極めて高く１０6℃／秒というオーダーであった。そのため、従来の鋳造加工法はその様な高い冷却速度には適さず、溶融紡糸や平面流動鋳造の様な特別な鋳造加工法が開発された。これらの初期の合金の結晶化運動は実質的に速いため、結晶化を迂回するには溶融合金からの熱抽出に極めて短い時間（１０-3秒又はそれ以下のオーダー）が要求され、それ故、初期のアモルファス合金は更に少なくとも１つの次元でサイズに限界があった。これらの従来の技法を使用して製作に成功したのは、例えば非常に薄い箔やリボン（厚さ２５ミクロンオーダー）だけであった。これらのアモルファス合金に対する臨界冷却速度要件がアモルファス合金から作られる部品のサイズに深刻な制限を課したために、初期のアモルファス合金のバルク物体及びバルク物品としての使用は制限されていた。
【０００４】
何年も経て、「臨界冷却速度」は、アモルファス合金の化学組成に強く依存することが判明した。従って、かなり多くの研究が、はるかに低い臨界冷却速度を有する新しい合金組成を開発することに焦点を当てた。これらの合金の例は、米国特許第５，２８８，３４４号、同第５，３６８，６５９号、同第５，６１８，３５９号、及び同第５，７３５，９７５号の中で示されており、これら特許のそれぞれをここに参考文献として援用する。これらのアモルファス合金系は、バルク金属ガラス又はＢＧＭとも呼称されており、これまで実現可能であったものよりはるかに大きなバルク状のアモルファス相の物体の加工及び形成を可能にする数℃／秒もの低い臨界冷却速度を特徴とする。
【０００５】
低い「臨界冷却速度」のＢＧＭが利用できるようになったおかげで、アモルファス相を有するバルク物品を形成するのに従来の鋳造加工法を適用することが可能になった。過去数年に亘り、LiquidMetal Technologies, Inc.社を含め数多くの会社が、ＢＭＧから製作されるネットシェイプ金属部品の生産に向けて商業的製造技術を開発しようと尽力してきた。例えば、標準的な消費者向け電子機器（例えば携帯電話や手持ち式のワイヤレス機器）用の電子機器筐体、蝶番、締結具、医療器械、及び他の付加価値の高い製品の様な、市販の機械設備や構成部品を製作するのに、永久金型金属ダイカストや熱せられた金型への射出鋳造の様な製造方法が現在使用されている。しかしながら、バルク固化式アモルファス合金が固化鋳造とりわけ上述のダイカスト及び永久金型鋳造加工法の根本的な欠陥に対する一定の救済策を提供しはしても、解決を図る必要のある課題がなお存在する。第１に、最も重要なこととして、これらのバルク物体をより広範な合金組成から作る必要性が存在する。例えば、現在利用できるＢＧＭで、大きなバルク状のアモルファス物体を作ることのできる大きな臨界鋳造寸法を有するＢＧＭは、Ｚｒを基材にＴｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、及びＢｅを加えた合金やＰｄを基材にＮｉ、Ｃｕ、及びＰを加えた合金を含む非常に狭い金属選択肢に基づく僅かの合金組成群に限られており、それらは必ずしも工業技術の面からも費用の面からも最適化されているわけではない。
【０００６】
加えて、現在の加工技術は、確実に適切な加工条件が作り出されるようにするのにかなり多くの高価な機械類を要する。例えば、殆どの成形加工法は、高真空又は高度に制御された不活性ガス環境、坩堝内の材料の誘導溶融、ショットスリーブへの材料注入、及びショットスリーブを通ってゲーティング内へそしてより精巧な金型組立体の空洞内への空圧式注入を必要とする。これらの修正型ダイカスト用機械は、１台当たり数十万ドルもする。また、ＢＧＭの加熱がこれまでこれらの旧式で緩慢な熱加工法によって遂行されてきたために、バルク固化式アモルファス合金を加工及び形成する先行技術は、常に、溶融合金を熱力学的溶融温度より上からガラス転移温度より下へ冷却することに焦点を当ててきた。この冷却は、単一工程による単調な冷却作業か又は多工程による加工法のどちらかを使用して実現されてきた。溶融合金からの熱抽出が促され捗るように、例えば周囲温度の金属製金型（銅、鋼、タングステン、モリブデン、それらの複合物、又は他の高伝導性材料で製造）が利用されている。「臨界鋳造寸法」は臨界冷却温度に相関するため、これらの従来式加工法は、より大きなバルク物体及びバルク物品をより広範なバルク固化式アモルファス合金で形成するには適していない。加えて、合金の固化に先立って確実に十分な合金が金型へ投入されるようにするには、大抵は、溶融合金を高圧下に高速で金型の中へ注入することが必須であり、とりわけ複雑で高精密な部品の製造ではそうである。金属は、高圧ダイカスト作業の様に高圧下に高速度でダイの中へ給送されるため、溶融金属の流れはレイリー−テイラー不安定に陥りがちである。この流れ不安定性は、高いウェーバー数によって特徴付けられ、鋳造部品の外見的及び構造上の微小欠陥として表出する隆起した継ぎ目やセルの形成を引き起こす流頭の崩壊に結び付く。更に、まだガラス化していない液体がガラス化した金属の硬い殻の内部に閉じ込められて、ダイカスト用金型の中心線に沿って収縮空洞又は空孔が形成されてしまう傾向がある。
【０００７】
材料を平衡融点より上からガラス転移より下へ急速に冷却することに附随する問題を改善しようとする試みは、殆どが、過冷却液体の運動学的安定性及び粘性流れ特性を利用することに焦点を当てていた。ガラス質の原料をガラス転移より上のガラスが粘稠な過冷却流体に弛むところまで加熱し、圧力を印加して過冷却液体を形成させ、次いで、結晶化に先立ってガラス転移より下へ冷却することを伴う方法が提案されている。これらの魅力的な方法は、本質的に、プラスチック類を加工するのに使用される方法に非常によく似ている。とはいえ、軟化転移より上で極めて長時間に及んで結晶化に対して安定した状態に留まるプラスチック類とは対照的に、金属系の過冷却液体は、ガラス転移の時点で一旦弛んでしまうとむしろ急速に結晶化する。必然的に、金属ガラスが従来の加熱速度（２０℃／分）で加熱された場合に結晶化に対して安定である温度範囲はどちらかというと小さく（ガラス転移より５０−１００℃上）、当該範囲内での液体粘度はどちらかというと高い（１０9−１０7Ｐａ  ｓ）。これらの高い粘度のせいで、これらの液体を所望の形状へ形成するのに要する圧力は莫大であり、多くの金属ガラス合金では、この圧力は従来の高強度工作設備によって獲得できる圧力（＜１ＧＰa）を超えてしまう。従来の加熱速度でかなりの高温（ガラス転移より１６５℃上）まで加熱しても結晶化に対して安定性のある金属ガラス合金が最近開発されている。これらの合金の例は、米国特許出願２００８０１３５１３８号並びにG. Duanらの論文（Advanced Materials, 19(2007)4272）及びA. Wiestの論文（Act Materialia, 56(2008)2525-2630）に示されており、それら特許出願及び論文のそれぞれをここに参考文献として援用する。それら合金の結晶化に対する高い安定性のおかげで、１０5Ｐａ−ｓもの低い加工粘度が利用し易くなり、このことは、これらの合金が旧式の金属ガラスよりも過冷却液体状態での加工により適していることを示唆している。とはいえ、これらの粘度はなおも、典型的に１０Ｐａ−ｓから１０００Ｐａ−ｓを範囲とするプラスチックの加工粘度より実質的に高い。その様な低い粘度を獲得するためには、金属ガラス合金は、従来の加熱方式で加熱された場合は結晶化に対してなおいっそう高い安定性を示すものでなくてはならないか、さもなくば安定性の温度範囲を拡大させ加工粘度を熱可塑性プラスチックの加工で使用されている典型的な値へ引き下げることになる従来にはない高い加熱速度で加熱されなくてはならないかのどちらかである。
【０００８】
ＢＭＧを成形にとって十分な温度まで瞬時に加熱する方法を生み出し、それにより上述の問題の多くを回避すると同時に、形成することのできるアモルファス材料の種類を拡げようと、幾つかの試みがなされてきた。例えば、米国特許第４，１１５，６８２号及び同第５，００５，４５６号、並びにA.R.Yavariの論文（Mateirals Research Society Symposium Proceedings, 644(2001)L12-20-1, Materials Science & Engineering A, 375-377(2004)227-234, and Applied Physics Letters, 81(9)(2002)1606-1608）は、それぞれの開示をここに参考文献と援用するものであるが、どれもがアモルファス材料の固有の伝導特性の利点を生かし、ジュール加熱を使用して材料を成形用の温度へ瞬時に加熱しようとするものである。しかしながら、これまでのところ、これらの技術は、ＢＭＧサンプルの加熱について、その様なサンプル片の接合（即ちスポット溶接）又は表面特徴の形成の様な局限化された成形のみを可能にする局限化された加熱に焦点を当ててきた。それら先行技術の方法はどれ１つとして、広域的な成形を行えるようにするためにＢＭＧ試料の体積全体を均一に加熱するにはどうすればよいかを教示していない。そうではなしに、これら先行技術の方法はどれも、加熱中の温度勾配を予想し、これらの勾配がどの様に局所成形に影響を及ぼし得るかを論じている。例えば、YavariらのMateirals Research Society Symposium Proceedings, 644(2001)L12-20-1には次の様に書かれており、即ち、「成形されるＢＭＧ試料の外表面は、電極に接触しているか成形チャンバ内の雰囲気（不活性）ガスに触れているかを問わず、電流によって生成される熱が伝導、対流、又は放射によってサンプルから外へ散逸することで、内部よりも僅かに冷たくなるであろう。他方では、伝導、対流、放射によって熱せられる試料の外面は内部よりも僅かに熱い。このことは本方法にとって重要な利点であり、というのも、金属ガラスの結晶化及び／又は酸化は大抵は最初に外面及び界面で始まり、それらがバルクの温度よりも僅かに下であれば、その様な望ましくない表面結晶形成はより簡単に回避され得るからである。」
ガラス転移より上でＢＧＭの結晶化に対する安定性が制限されることの別の不利益は、準安定過冷却液体の全温度範囲に亘って、熱容量や粘度の様な熱力学的特性及び輸送特性を測定することができないということである。示差走査熱量計、熱機械分析装置、及びコケット粘度計、の様な典型的な計器は、電気ヒーター及び誘導ヒーターの様な従来の加熱計器装備に頼るものであり、従って従来式と考えられるサンプル加熱速度（典型的には＜１００℃／分）を獲得する能力がある。上述の様に、金属系の過冷却液体は、従来の加熱速度で加熱されたとき結晶化に対し安定性を持つことができるのは限られた温度範囲に対してであり、従って測定できる熱力学的特性及び輸送特性は利用し易い温度範囲内に限定される。そのため、結晶化に対して非常に安定していてその熱力学的特性及び輸送特性が準安定性の全範囲に亘って測定可能であるポリマー系や有機系の液体とは違い、金属系の過冷却液体の特性は、ガラス転移よりかろうじて上で溶融点よりかろうじて下の狭い温度範囲内でしか測定できない。
【０００９】
最近では、急速コンデンサ放電形成（ＲＣＤＦ）工具を使用して、急速に、金属ガラスを均一に加熱し、流体力学的に軟化させ、熱可塑式にネットシェイプへ形成することによって、これら従来の方法の制限事項の多くを克服した方法が開発されている。（一例として、米国特許公開第ＵＳ−２００９−０２３６０１７−Ａ１号を参照されたく、その開示をここに参考文献として援用する。）ＲＣＤＦ法は、コンデンサに蓄えられた電気エネルギーの放出を利用して、サンプル即ち金属ガラス合金の装入物を、アモルファス材料のガラス転移温度と合金の平衡融点の間の所定の「加工温度」へ、数ミリ秒又はそれ以下という時間尺度で均一且つ急速に加熱する。しかしながら、この方法では、熱せられたサンプルを高品質なアモルファスバルク物品へ成形するための力の印加は、最適とはいえない従来技法により行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，２８８，３４４号
【特許文献２】米国特許第５，３６８，６５９号
【特許文献３】米国特許第５，６１８，３５９号
【特許文献４】米国特許第５，７３５，９７５号
【特許文献５】米国特許出願２００８０１３５１３８号
【特許文献６】米国特許第４，１１５，６８２号
【特許文献７】米国特許第５，００５，４５６号
【特許文献８】米国特許公開第ＵＳ−２００９−０２３６０１７−Ａ１号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】G. Duan et al., Advanced Materials, 19(2007)4272
【非特許文献２】A. Wies, Act Materialia, 56(2008)2525-2630
【非特許文献３】A.R.Yavari, Mateirals Research Society Symposium Proceedings, 644(2001)L12-20-1
【非特許文献４】A.R.Yavari, Materials Science & Engineering A, 375-377(2004)227-234
【非特許文献５】A.R.Yavari, Applied Physics Letters, 81(9)(2002)1606-1608
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上より、熱せられたＢＭＧ試料を成形するための手法において、瞬間ＲＣＦＤ加熱法で生成される電界を活用した新規性のある手法を見いだす必要性が存在する。
【００１３】
金属ガラス、シート、管、又はロッドを形成する方法において、本質的に均一な断面のシート、管、又はロッドの形態をしている金属ガラス装入物を成形するのに電磁形成力を利用した方法が開示されている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
１つの実施形態では、本発明は、急速コンデンサ放電及び電磁力を使用してアモルファス材料を急速に加熱及び成形する方法に向けられており、本発明は、
・実質的に均一断面を有する、アモルファス金属の少なくとも１つのサンプルを提供する工程と、
・サンプルのそれぞれを通して電界軸に沿って均一に電気エネルギー量子を放出させて、当該サンプル全体を均一に、アモルファス材料の粘度が約１Ｐａ−ｓから約１０5Ｐａ−ｓの間に収まるような加工温度へ加熱する工程と、
・電界軸に対して横断方向の静磁界を印加し、電磁変形力を生成して、熱せられたサンプルをアモルファス物品へ成形する工程と、
・当該物品をアモルファス材料のガラス転移温度より下の温度へ冷却する工程と、を含んでいる。
【００１５】
別の実施形態では、本発明は、アモルファス金属を急速に加熱及び成形するための電磁形成用の装置において、
・実質的に均一断面を有するアモルファス金属のサンプルと、
・電気エネルギーの源と、
・少なくとも２つの電極であって、電極は電極とサンプルの間に実質的に均一な接続が形成されるように相互接続式にサンプルへ取り付けられており、電気エネルギーの源は、電界軸に沿って、当該サンプル全体をアモルファス材料の粘度が約１Ｐａ−ｓから約１０5Ｐａ−ｓの間に収まるような加工温度へ均一に加熱するのに十分な電気エネルギー量子を発生させることができる、少なくとも２つの電極と、
・電界軸を横断する方向に静磁界が発生するように配置されている静磁界源と、を含んでおり、
・静磁界は電気エネルギー量子と協働で、熱せられた当該サンプルを物品へ形成又は成形するのに十分な電磁変形力を生成することができる、装置に向けられている。
【００１６】
更に別の実施形態では、電気エネルギー量子は、電極を通して放出されて、サンプルの長手方向軸に沿った電界を生成する。
【００１７】
更に別の実施形態では、電気エネルギー量子は、少なくとも約１００Ｊであり、放電時定数は約１０μｓから１０ｍｓの間である。
【００１８】
更に別の実施形態では、サンプルの加熱及び成形は、約１００μｓから１ｓまでの間の時間で完了する。
【００１９】
更に別の実施形態では、電気エネルギー量子の強度は、加熱工程と成形工程のうちどちらか少なくとも一方の工程中に変化させられている。その様な実施形態では、変化させる工程は、より多くのエネルギーをより遅い速度で放出させるのに先立って、サンプルに急速先行パルスを生成する工程を含んでおり、当該先行パルスのエネルギーはサンプルの温度をアモルファス材料のガラス転移より上へ均一に上昇させるのに十分であり、一方、より遅い速度で放出されるエネルギーは、磁界と相互作用して、熱せられたサンプルを成形できるだけの電磁力を生成するのに十分である。
【００２０】
更に別の実施形態では、サンプルは、ロッド、シート、円柱、及び立方体から成る群より選択された形状を有している。
【００２１】
更に別の実施形態では、磁界は、電界軸との関係において、電磁変形力が電界の軸に垂直に形成されるように配置されている。
【００２２】
更に別の実施形態では、電気エネルギーの源はコンデンサである。
【００２３】
更に別の実施形態では、電界は、永久磁石、及び例えばヘルムホルツコイル又は高透磁性軟質磁心を組み合わせたヘルムホルツコイルの様な電磁石、から成る群より選択された少なくとも１つの磁気源によって形成されている。１つのその様な実施形態では、永久磁石は、鉄‐ネオジウム‐ボロン磁石及びサマリウム‐コバルト磁石から成る群より選択されている。
【００２４】
更に別の実施形態では、磁界は、複数の磁気源の合同作用から形成されている。１つのその様な実施形態では、複数の磁気源は、電界軸に対して異なった角度に配置されている。もう１つのその様な実施形態では、３次元金型空洞を有する成形工具が当該サンプルに近接して配置されている。
【００２５】
更に別の実施形態では、装置及び方法は、変形力がアモルファス材料を推し進めて、金型、ダイ、押出ダイ、射出金型、スタンプ、及びローラーからなる群より選択された成形工具と接触させるように、成形工具をサンプルに近接して含んでいる。１つのその様な実施形態では、成形工具は、好適にはアモルファス材料のガラス転移温度付近の温度まで加熱されている。もう１つのその様な実施形態では、成形工具は少なくとも部分的に磁性材料から形成されている。
【００２６】
更に別の実施形態では、成形工具は、一対の平行ローラーであり、磁界は、サンプルがローラーの間を推し進められてアモルファスシート物品を形成するように、サンプルに垂直に且つローラーの軸によって画定される平面に平行に印加される。
【００２７】
更に別の実施形態では、装置は、サンプルを、少なくとも２つの軸に沿って、非導電性の格納部材によって形成されている導通路内に閉じ込める機能と、変形力がサンプルの長さに沿って印加されサンプルに圧力勾配を作り出し、その結果、熱せられたサンプルが導通路に沿って推し進められて成形工具の中へ射出されるように、エネルギー量子をサンプルの幅を横切って放出させる機能を含んでいる。その様な実施形態では、成形工具は、ダイか金型のどちらか一方である。
【００２８】
更に別の実施形態では、電極とサンプルの間のサンプル接触面は平坦で平行である。
【００２９】
説明は添付図面を参照すればより深く理解されることであり、図は本発明の例示的な実施形態として提示されているものであって本発明の範囲を完全に示しているものと解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の電磁式形成法の或る実施形態の配置と大きさ形状の略図を提供している。
【図２Ａ】本発明による電磁式モールディングの実演での、放電に先立つ初期セットアップの画像を提供しており、１インチ（２．５４ｃｍ）幅のリボンと銅電極と永久磁石が示されている。
【図２Ｂ】本発明による電磁式モールディングの実演での、放電後の装置の画像を提供している。
【図２Ｃ】本発明の或る例示としての実施形態による、マコール（Macor）金型の上で形成されているシートの画像を提供している。
【図２Ｄ】本発明による電磁式モールディングの加工を示す一連の静止画像を提供している。
【図３】本発明の或る実施形態により、熱せられた金属ガラスプレートを磁気駆動式に転がしてシートを形成する装置の略図を提供している。
【図４】本発明の或る実施形態により、閉じ込められた装入物の金型工具内への射出成形を実施するべく永久電界によって生成される電磁力の略図を提供している。
【図５】本発明の或る実施形態により、放電加熱電磁力が隣接するシート同士を張り合わすのに適切な装置の幾何学的配置の略図を提供している。
【図６】本発明の或る実施形態により、強度と持続時間の異なる２つの連続パルスを備える特別仕立ての電流プロファイルの概略的なデータプロットを提供している。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明は、電磁形成力をジュール加熱と併用して、急速に（典型的には１秒未満の加工時間で）、金属ガラスを均一に加熱し、流体力学的に軟化させ、熱可塑式に形成する方法に向けられている。
【００３２】
急速コンデンサ放電形成（ＲＣＤＦ）
本発明の方法は、サンプル即ち金属ガラス合金の装入物をアモルファス材料のガラス転移温度と合金の平衡融点の間の中間点付近の所定の「加工温度」へ数ミリ秒又はそれ以下の時間尺度で均一且つ急速に加熱するための、コンデンサに蓄えられた電気エネルギー（典型的には１００Ｊ乃至１００ＫＪ）の放出を、電磁形成力と組み合わせて利用するものであり、当該方法を、これ以下、磁気有効化急速コンデンサ放電形成（ＭＥＲＣＤＦ：Magnetically Enabled Rapid Capacitor Discharge Forming）と称する。従来のＲＣＤＦ加工法は、米国特許公開第ＵＳ−２００９−０２３６０１７−Ａ１号により詳細に記載されており、その開示をここに参考文献として援用する。
【００３３】
従来のＲＣＤＦ加工法は、金属ガラスが凍結した液体であることから比較的高い電気抵抗を有し、そのため散逸が高くなり、放電が正しく印加されれば非常に短時間でサンプルが均一に加熱されるような速度での効率的で均一な材料の加熱がもたらされる、ということの観測から出発している。ＲＣＤＦ法は、ＢＭＧを急速且つ均一に加熱することによって、過冷却液体の結晶化に対する安定性をガラス転移温度より実質的に高い温度まで拡大し、それにより、サンプル体積全体を形成にとって最適とされる加工粘度と関連付けられる状態に至らさせられるようにしている。ＲＣＤＦ加工法では、準安定過冷却液体が提供できる粘度の全範囲が利用し易くなり、というのも、この範囲はもはや安定した結晶相の形成による制限を受けないからである。
【００３４】
総じて、ＲＣＤＦ加工法は、形成される部品の品質向上、有効部品歩留まりの増加、材料費及び加工費の縮小、使用できるＢＭＧ材料の範囲拡大、エネルギー効率の改善、及び製造機械の資本コスト抑制を可能にする。加えて、ＲＣＤＦ法で獲得することのできる瞬間均一加熱のおかげで、液体準安定性の全範囲に亘る熱力学的特性及び輸送特性が測定にとって利用し易くなる。
【００３５】
磁界形成
本発明の電磁式形成は、従来の電磁式形成（ＥＭ形成又はマグネフォーミング）とは対照的である。従来のＥＭ形成は、電気伝導性の金属即ち最も一般的には銅やアルミニウムのための一種の高速冷間成形加工法である。この加工法では、被加工品は、高強度パルス磁界が被加工品に電流を生じさせるとともに、対応する反発磁界を生じさせて、それが被加工品の諸部分を急速に押し返すことによって成形し直される。作業中、急激に変化する磁界が、近くの導体内に電磁誘導を介して電流の循環を生じさせる。誘導電流は導体の周りに対応する磁界を作り出す。レンズの法則により、導体及びワークコイル内に作り出された磁界は互いを強力に押し返す。高いワークコイル電流（典型的には数万又は数十万アンペア）は金属被加工品の室温降伏強さに打ち勝つ超強力な磁力を生み出し、永久的な変形を引き起こす。しかしながら、この加工法は、金属が冷たい状態で成形されることが要件である。
【００３６】
上述の様に、本発明は、金属ガラス、シート、管、又はロッドを形成する方法において、本質的に均一な断面のシート、管、又はロッドの形態をしている金属ガラス装入物を利用した方法を提供する。加工中、コンデンサバンクの放電によってサンプルの長さを通して生成された大電流パルスが使用され、サンプルを過冷却液体領域内の目標温度へ急速且つ均一に加熱する。加熱に続き、熱せられたサンプルは、印加電流と電流の流れの方向に対し垂直向きの磁界との相互作用によって生成される電磁力を受ける。
【００３７】
以下の図１は、本発明の実装に使用されている例示としての幾何学的配置の概略図を示している。図示のために使用されている例示としての幾何学的配置では、金型、射出成形ポート、ローラーシート、など、の様な成形要素（１２）に隣接する位置に配置されているサンプル（１０）は、サンプルを横切って印加される電流（Ｉ）の印加によって加熱される。熱せられたサンプルは、次いで、誘導加熱の印加電流（Ｉ）と、本例では電流に垂直とされている横断方向の磁界（Ｂ）と、によって形成される電磁力（Ｆ）を受ける。サンプルは、結果として得られる電磁力によって形付けられてゆくが、それは、熱せられたサンプルが粘稠液であり、電磁力の作用下に変形して、成形要素（図１の例では金型）によって画定される形状を複製するからである。
【００３８】
殆どの金属ガラスは、特に各々のガラス転移より上では、非磁性であることが観察されており、従って電磁形成加工法はそれらには通用しないことは明らかである。しかしながら、これらのアモルファス系にあっては、金属ガラスが横断方向の磁界の中に置かれている間に同時に金属ガラスを横切って電界を生成することによって加熱されるので、電磁形成は機能を発揮する。
【００３９】
以下は、金属ガラス材料の加工及びネットシェイプ形成を実施するためにコンデンサ放電と磁界の組合せ使用を可能にする基本要素のリストである。当業者には、基礎発明の範囲内で数多くの変型が実施可能であることが自明であろうが、とはいえ、開示上、本発明は以下の基本要素によって定義され、それらを特徴としている。
【００４０】
（１）サンプル
本質的に均一な断面を有する金属ガラス装入物とする。均一断面が要求されてはいるが、均一断面を有する如何なる形状、例えば、ロッド、シート、円柱、立方体、など、が使用されてもよいものと理解されたい。同様に、利用し易いアモルファス相を有する何れの金属ガラス、例えば米国特許第５，２８８，３４４号、同第５，３６８，６５９号、同第５，６１８，３５９号、及び同第５，７３５，９７５号に開示されている金属ガラスなど、が使用されてもよく、これら特許のそれぞれをここに参考文献として援用する。
【００４１】
（２）電気回路
その開示がここに参考文献として援用されている米国特許公開第ＵＳ−２００９−０２３６０１７−Ａ１号により、電気エネルギーを蓄えるために使用され、且つサンプルの長さに沿った電流の均一オーム散逸によって電気エネルギーを放出させ、それによりサンプルを金属ガラスのガラス転移温度より上の液体加工温度へ均一に加熱するために使用されている電気コンデンサとする。
【００４２】
（３）加工温度
ガラス形成用の液体の粘度が約１Ｐａｓ−ｓから約１０5Ｐａｓ−ｓの間に収まる範囲に入るものとして選定されている加工温度とする。何れかの金属ガラスをこの粘度範囲内に至らせるのに必要な温度を求める方法は当業者には周知されているものと理解する。
【００４３】
（４）磁界の性質
サンプルを取り巻く領域中に印加される静磁界であって、サンプル中を流れる時間空間依存性の電流に反応して電磁力を発生させ、当該電磁波をサンプルに作用させて液状サンプルを所望の形状へ形成させる静磁界とする。成形及び形成は、例えば、金型、ダイ、シートローラー、押出器、など、の様な補助的な成形工具を使用して実施することもできるし、使用せずに実施することもできる。（本発明の磁界式成形加工法と一体に組み入れられる様々な成形工具の数例が以下の実施例１から６に示されている。
【００４４】
（５）磁界の幾何学的配置
磁界は静止であるが、一般的には、サンプルに対する電磁成形力の分布を制御してネットシェイプの最適形成が生み出されるようにするやり方で空間的に変化させてもよい。具体的には、先に図１に提供されている基本例では、磁界の印加電流との関係における幾何学的配置は、サンプルに印加される電磁力が、サンプルに垂直に、ダイ工具に対向して又は金型工具内へ、向かわせられるように選定されているが、サンプルに印加される力はローレンツ力の式（Ｆ＝ＩｘＢ・ｓｉｎΘ）に従って電流と磁界の角度に比例するものと理解されたい。力はサンプルに垂直にサンプルを押圧する。従って、磁界と電流は、互いに対する関係において、必要な成形力をサンプルに印加するのに適した如何なる幾何学的配置に置くこともできる。例えば、磁界は、サンプルに対して所望の力分布を発生させる構成に配設された単一又は複数の永久磁石によって発生させることもできよう。静磁界は、全部分が電磁石によって作り出されていてもよい。電磁石が１つ又はそれ以上の永久磁石と連携して使用されていてもよい。永久磁石は、「鉄‐ネオジウム‐ボロン型」や「サマリウム‐コバルト型」であってもよいし、又は他の一般的な型式の永久磁石であってもよい。代わりに、金型そのものが磁性材料から製作されていてもよいであろう。
【００４５】
（６）急冷
成形に続き、最終部品が、部品の実質的結晶化を回避させるだけの短い時間で金属ガラスのガラス転移温度より下へ冷却される。作製される最終構成部品は、それにより、実質的にガラス状の状態に留まる。定義上、最終部品は、少なくとも５０％を金属ガラスが占め、何らかの結晶化した材料が５０％未満を占めているものとする。冷却は、例えば、金型工具への熱伝導や、最終的なネットシェイプによる構成部品を取り巻く周囲環境への伝導、対流、又は放射などを含め、何れかの合理的な手段によって達成することができる。
【００４６】
本発明のＭＥＲＣＤＦの１つの基本的な実施形態が、通電している金属ガラス被加工品に磁界を使用して電磁「形成」力を作り出す上で必要とされる基本要素であるものとして、以上に説明されているが、本方法は、様々な他の幾何学的配置及び他の形成方法へ拡大することができるものと理解されたい。例えば、鉄ネオジウムボロン永久磁石の様な高い磁界強さを有する永久磁石を複数使用し、空間的に不均一な永久磁界を発生させ、それをサンプルの電流と相互作用させて被加工品に所望の形成力分布を発生させるようにすることもできる。被加工品に作用するこの力分布は、本発明のネットシェイピング能を最適化するように特注仕立てすることができる。加えて、磁力は電流に対応し、装入物中の熱分布は電流の二乗に対応するので、サンプルの加熱と成形が別々に制御されるように複数のコンデンサからの放電を使用することもできる。これらの変型その他については、以下に提示されている例示としての実施形態の中でより詳しく説明してゆく。
【００４７】
例示としての実施形態
上記の基本要素を具現化している本発明の実施例として、次に続く様々な初期形状から最終的有用部品へのネットシェイプ形成の例示的事例が提示されている。ここに示されている実施例は、基礎発明の幾つかの有用な変異型を例示することを意図している。これらの変異型はどれも、本項の冒頭に概説されている本発明の基本要素に基づいている。これらの変異型はどれも、本文書に開示されている本発明の代替的な実施形態と考えられるべきである。本発明は、当業者が、コンデンサ放電によって加熱された被加工品への適した電磁力配設を発生させる上で必要に応じて修正された幾何学的配置を使用して実装することのできる多くの他の実施可能な変異型を有している。
【００４８】
実施例１：モールディング
単純なモールディング事例での本方法の実演として、平面流動鋳造によって作製された金属ガラス（メトグラス（Metglas）MBF 50−Ｎｉを基材とする鑞付け合金）の薄いシートを使用した。シートは幅１−２インチ（２．５４−５．０８ｃｍ）厚さ約３０−４０μｍのリボンの形態をしている。その様なリボンは、日立金属のメトグラス部門から長尺のものが市販されている。シリコン整流器によって制御されている０．２６２ファラド（Farad）コンデンサバンドを使用した。単純な実演用ダイ工具を、機械工作できるセラミックであるマコール（Macor）から製作した。実演上、図２Ａから図２Ｄに示されている様に表面に同心状の溝が機械工作された円形対称のマコールダイを選定した。
【００４９】
金型を取り囲む領域中に、〜１ｋＧの適度に均質な磁界を印加したが、当該磁界は図２Ａ及び図２Ｂに見られる様に永久磁石によって提供した。コンデンサを２０−４０ボルトの範囲の電圧まで充電し、銅製リード線及びリボン上の銅製締め付け用条片を通して放電させた。図２Ａは、放電前の磁界内の元のリボンを示している。図２Ｂは、磁界内でコンデンサ放電によって〜７００℃の加工温度へ加熱されたリボンを示している。図２Ｃは、数秒の合計経過時間後の成形されたリボンを示している。
【００５０】
１０００コマ／秒で撮影された高速ビデオムービーは、サンプルが数ミリ秒で加工温度まで加熱され、加熱に続いて約１０ミリ秒以内に金型上で動的変形によって形成され、１−２秒の合計経過時間後に周囲温度まで冷却されたことを示している。結果は、図２Ｄに一連のスチール写真で示されおり、サンプルの電流と永久磁界との相互作用によって生成される電磁力を、シートを成形部品へ「圧縮式」に鍛造するために使用することの「概念実証」を明らかにしている。
【００５１】
実施例２：シート形成
図３は、ツインロールを使用してプレートからシートを形成する方法のための例示としてのセットアップを示している。図示の様に、この実施形態では、電磁力（Ｆ）が、２つの回転しているローラー（１６）の間の隙間の上方に位置付けられた金属ガラスの方形又は矩形の板（１４）に働く。放電（Ｉ）は、板（１４）の両端に接触している電極（図示せず）によってサンプルへ移される。板の長さに沿って電流が生じる。静磁界（Ｂ）が、板（１４）に垂直に、ツインローラー（１６）の２つの軸（１８）によって画定される平面に平行に、印加される。電磁力が熱せられた板をローラーの間の隙間の中へ駆動し、圧延シートが作製される。板は、材料を閉じ込め効率良よく案内してローラーを通過させるために、電気非伝導性の材料で作られた垂直方向の導通路（図示せず）に格納されていてもよい。
【００５２】
実施例３：ネットシェイプによる構成部品の射出成形及び押出
別の実施形態では、基本的な方法を使用して、方形のロッドをネットシェイプの金型空洞の中へ射出成形している。図４に示されている様に、この実施形態では、２つの板形状の電極（２２）によってロッドの幅を横切って提供される電流（Ｉ）によってロッドを放電加熱している間に、金属ガラスサンプル（２０）の長さに沿って圧力勾配を作り出すために、電磁力（Ｆ）が使用されている。漏れを防止するため、装入物は非導電性の格納壁（２４）によって閉じ込められている。適したゲーティングと金型空洞を有する金型工具を提供すればよく（図示せず）、金型工具はその後適した加工温度（上記）へ熱せられた射出液体で満たされることになる。
【００５３】
代わりに、同じセットアップを、押出ダイを使用して均一断面のネットシェイプによる構成部品を押し出すという方法のために使用することもできる。この実施形態では、装置は、熱せられた金属ガラス装入物を強制的に押出ダイに通すのに使用されている。この場合、ダイは図４の金型の場所に位置付けられることになる。
【００５４】
実施例４：複数磁石による形成
別の実施形態では、複数の磁石を使用して、シートを、幅と長さが深さより大きい矩形中実の形態をしている箱状「ケース」の形態へ形成している。上記の様に、被加工品への力の分布を生成するのに複数の永久磁石の適した構成を使用することができ、磁石の構成は、被加工品を、箱状、リング状、球状、又は他の所望形状の様な、金型空洞の３次元形状へ成形するべく特注仕様化することができる。
【００５５】
実施例５：構成部品の接合及び貼り合わせ
本発明の方法を使用しながら同時にコンデンサ放電によって２つの構成部品（シート、板、プレート）を加熱している。２つの構成部品の電流の流れの方向を逆転させれば、電磁力を使用して２つの構成部品を接触させることができる。この幾何学的配置の或る実施例が図５に示されている。図示の様に、２つの条片（２６）が、互いに反対の電流の流れを有するコンデンサ放電（Ｉ）によって適切な加工温度へ加熱される場合、電磁力（Ｆ）は２つの表面に均一に作用し、２片は一体化を促され接合されるか又は貼り合わされる。
【００５６】
接合後、例えば適した流体への伝導又は対流或いは周囲への放射を介するなど何らかの適した方法を使用して、両片をガラス転移温度より下へ急冷する。例えば、１つの実施形態では、両片の外面を、例えばヘリウムガス又は適したオイルバスの様な、ガス又は液体の流れ又は溜めに曝露してもよいであろう。
【００５７】
実施例７：電流プロファイルの成形
加熱及び形成は本方法では本質的に結び付いているので、電流のプロファイルは、加熱と形成が有効に切り離されるように特注仕様化することができる。例えば１つの実施形態では、最初に強度が高く持続時間の短い電流パルスを印加し、次に第２の強度が低く持続時間の長いパルスを印加するのが好適である。加熱の速度は電流に二乗式に関係し（〜I2）、一方、力は電流に線形に関係する（〜I）ので、加熱の大部分は最初の強度が高く持続時間の短い電流パルス中に起こり、形成の大部分は第２の強度が低く持続時間の長い電流パルス中に起こることになる。具体的には、第１のパルスを利用してサンプル温度を、サンプルの粘度が落ち始めるガラス転移温度より上へ急速且つ均一に上昇させる。第１パルスの高い電流は高い力を生じさせることにはなろうが、第１パルスの持続時間の大部分に亘ってサンプル粘度は相当高いはずなので、この力は実質的な形成機能を発揮することはない。第２パルスは、強度ははるかに低いが持続時間ははるかに長いものであるが、加熱は〜I2に比例するため、第１パルスに比べて極僅かしか加熱を促進しない。また一方、力は〜Ｉに比例するため、第２パルスは、サンプル粘度がより低くなっている間により長い時間に亘って印加されれば、第１パルスに引けを取らない力を生じさせるはずであり、それにより、より多く形成に寄与することになる。この実施形態は図６にグラフで実証されている。
【００５８】
上記の実施形態では、磁界は、追加のエネルギー量子の放出と同調して、例えばヘルムホルツコイルの様な電磁石を電子的に作動させることによって生じさせることができるであろう。こうして、第１電流パルスの持続時間中は力が生じることはなく第１電流パルスは唯一加熱のみに利用されるようになることで、加熱と形成はより効果的に切り離される。
【００５９】
均等論
当業者には理解されるように、上記の本発明の様々な好適実施形態の実施例及び説明は本発明全体としての例示にすぎず、本発明の工程及び各種構成要素の変型が本発明の精神及び範囲内でなされてもよい。例えば、追加の加工工程又は代わりの構成であっても、本発明の方法／装置の改善された特性に影響を及ぼすこともなければ本方法／装置をその意図される用途にそぐわないものにしてしまうこともないのが当業者には明白であろう。従って、本発明は、ここに記載されている特定の実施形態に限定されず、むしろ、付随の特許請求の範囲による範囲によって定義される。
【符号の説明】
【００６０】
１０  サンプル
１２  成形要素
１４  板
１６  ローラー
１８  ローラーの軸
２０  金属ガラスサンプル
２２  電極
２４  格納壁
２６  被加工条片
Ｂ  磁界
Ｆ  電磁力
Ｉ  電流
【図１】
0005619987.tif 000002
【図２ａ】
0005619987.tif 000003
【図２ｂ】
0005619987.tif 000004
【図２Ｃ】
0005619987.tif 000005
【図２Ｄ】
0005619987.tif 000006
【図３】
0005619987.tif 000007
【図４】
0005619987.tif 000008
【図５】
0005619987.tif 000009
【図６】
0005619987.tif 000010